(57)【要約】【課題】ＬＥＤ装置を用いた書込み装置において、ＬＥＤチップを粗く配置したＬＥＤ装置を用いて、感光体ドラムに高画質の画像を形成できるようにする。【解決手段】感光体ドラム１２に対して画像の書込みを行う書込み装置１６においては、固定位置に配置するレンズ集合体３０に対して、ＬＥＤ装置３５は主走査方向に移動可能な装置として構成される。前記移動手段としては、振動機構、または揺動機構を用いることができるもので、例えば、基板３６の一方には、駆動手段３８を、他方にはスプリング３８ａを配置して、所定の振幅と振動数で、前記ＬＥＤ装置３５を振動させながら、ＬＥＤドライバーからＬＥＤチップ３７に向けて発光信号を出力して、書込みを行うようにする。【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一様な帯電処理を行った感光体ドラムに対して、画像の光を照射して潜像を形成する画像記録装置において、
前記画像記録装置を固定位置に設けたレンズ部材と、前記レンズ部材を介して感光体ドラムと対向する位置に設けた発光部材とからなり、
前記発光部材は、感光体ドラムに書き込む主走査方向の印字解像度よりも粗いピッチで並べられたＬＥＤチップを有するＬＥＤヘッドを有し、
前記ＬＥＤヘッドを主走査方向に往復移動させる手段と、
画像データの情報に同期させて、ＬＥＤチップを発光させる手段を設け、
前記発光手段を印字露光手段として用いることを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤヘッドに設けるＬＥＤチップは、
副走査方向に印字解像度ピッチでＮ列形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤヘッドを主走査方向に往復移動させる手段を、高速で振動させる手段もしくはカムのような低速で往復移動させる手段を用いて構成することを特徴とする請求項１または２に記載の画像記録装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤヘッドの主走査方向の位置を検知するセンサを設け、
前記ＬＥＤヘッドの位置の情報に対応させて、ＬＥＤチップを発光させる動作を行うことを特徴とする請求項３に記載の画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体ドラムに画像の光を照射して書込みを行う画像記録装置に関し、特に、ＬＥＤヘッドに設けるＬＥＤチップを、主走査方向の印字解像度よりも粗いものを用いて、高解像度の印字を可能にする画像記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複写機等のような電子写真方式を用いて記録紙を作成する画像形成装置においては、感光体ドラムに対して一様な帯電処理を行った後で、画像の光を照射して静電潜像を形成し、前記静電潜像荷対して現像装置からトナーを供給してトナー画像として可視像化し、用紙にトナー画像を転写する方式が用いられる。前記画像形成装置において、感光体ドラムに画像の仮を光を照射するための手段としては、レーザ光をポリゴンミラーにより照射して行う書込み手段の他に、ＬＥＤヘットを用いるものが知られている。前記ＬＥＤヘッドを用いて感光体ドラムに書込みを行う装置では、感光体ドラムの主走査方向の解像度に対応させたＬＥＤチップと、セルフォックレンズとを組み合わせて配置して、ＬＥＤヘッドを構成している。そして、前記ＬＥＤチップに対して画像データのタイミングと同期して、ＬＥＤチップを発光させるように制御している（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１４９１９９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記ＬＥＤヘッドを用いた画像記録装置においては、ヘッドに設けているＬＥＤチップの数により解像度が規定されるので、前記チップによる書込み画像を鮮明なものとしようとする場合には、チップの数を増加させること等の手段が用いられる。また、感光体ドラムの表面の移動速度を遅くして、単位面積あたりのドット数を増加させる等の手段を用いることが考えられる。ところが、前述したような手段を用いる場合には、感光体ドラムの回転速度が低速であるために、当然単位時間あたりの記録紙の作成枚数が少なくなるという問題が残る。
【０００５】
本発明は、感光体ドラムに書き込む主走査方向の印字解像度よりも粗いピッチで並べられたＬＥＤチップを有するＬＥＤヘッドを用いて、高解像度で高速印字が可能な装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一様な帯電処理を行った感光体ドラムに対して、画像の光を照射して潜像を形成する画像記録装置に関する。請求項１の発明は、前記画像記録装置を固定位置に設けたレンズ部材と、前記レンズ部材を介して感光体ドラムと対向する位置に設けた発光部材とからなり、前記発光部材は、感光体ドラムに書き込む主走査方向の印字解像度よりも粗いピッチで並べられたＬＥＤチップを有するＬＥＤヘッドを有し、前記ＬＥＤヘッドを主走査方向に往復移動させる手段と、画像データの情報に同期させて、ＬＥＤチップを発光させる手段を設け、前記発光手段を印字露光手段として用いることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、前記ＬＥＤヘッドに設けるＬＥＤチップは、副走査方向に印字解像度ピッチでＮ列形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、前記ＬＥＤヘッドを主走査方向に往復移動させる手段を、高速で振動させる手段もしくはカムのような低速で往復移動させる手段を用いて構成することを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、前記ＬＥＤヘッドの主走査方向の位置を検知するセンサを設け、前記ＬＥＤヘッドの位置の情報に対応させて、ＬＥＤチップを発光させる動作を行うことを特徴とする。
【００１０】
前述したように、ＬＥＤチップの配列を画像解像度よりも粗くしたものを用い、そのＬＥＤヘッドを感光体ドラムの主走査方向に振動／往復移動させながら、ＬＥＤチップを発光させることにより、感光体ドラムに書き込む画像情報を、非常に高解像度に設定することが可能である。また、ＬＥＤチップを複数列配置する等の手段を用いることにより、主走査方向の書込みピッチを粗くしても、結局は高解像度の装置としての機能を発揮できるので、高画質の記録紙を作成することが可能となる。そして、比較的製作コストが低い機構により、ＬＥＤチップを密集させた状態の書込み手段を用いなくても、高速で高解像度の画像形成装置として構成することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図示される例にしたがって、本発明の装置の構成を説明するが、まず最初に、一般的なＬＥＤを書込み装置として用いた画像形成装置の構成を説明する。図１に示す例は、一般的な画像形成装置の構成を示しているもので、小型の画像形成装置として構成される装置本体には、その装置本体の下部には給紙部２を設け、任意のサイズの用紙を収容可能な給紙トレイ３を装着し、給紙ローラ４により用紙を１枚ずつ取り出して用紙搬送路５に向けて給紙するように構成している。前記用紙搬送路５には所定の間隔を介して搬送ローラ装置５ａ、５ｂを配置し、前記用紙搬送路５内を搬送される用紙は、記録部７を通る際にトナー画像が転写され、定着装置８により定着されて記録紙が作成され、排出ローラ装置９により排出トレイ９ａに排出される。また、前記給紙トレイ３からの給紙系統の他に、装置の側部に開閉可能な手差しトレイ６を配置しており、定型サイズ以外の用紙類を用いる場合に、前記手差しトレイ６から用紙を挿入して、給紙ローラ６ａにより用紙搬送路５に向けて給紙することもできるようにしている。
【００１２】
前記画像形成装置１において、記録部７には、感光体ドラム１２を設けた感光体ユニット１０と、トナーを感光体ドラム１２に供給するための現像器ユニット２０とを配置しており、前記２つのユニット１０、２０は、図示するように組み合わせられて、装置本体の記録部７に装着される。前記感光体ユニット１０においては、ユニットフレーム１１に軸支される感光体ドラム１２に対して、帯電部材としての帯電ブラシ１５と、メモリ除去部材１４とを配置している。また、前記感光体ドラム１２の上部に対応する位置には書き込み手段１６を、下部には転写部材１７をそれぞれ配置し、図の時計方向に回転される感光体ドラム１２に対して、書き込み手段の下流側に、現像器ユニット２０の現像ローラ２５を位置させている。
【００１３】
前記感光体ユニット１０においては、帯電ブラシ１５により、感光体ドラムに所定の電圧を印加して一様に帯電させ、ＬＥＤ（発光ダイオード）により構成される書き込み手段１６から、画像の光を照射して静電潜像を形成する。そして、前記感光体ドラム１２に形成された静電潜像に対して、現像ローラ２５からトナーを供給してトナー画像として可視像化し、転写ローラ１７と感光体ドラム１２の間に挟持されて搬送される用紙に対して、前記転写ローラ１７に所定の電位を供給して、前記トナー画像を用紙に転写する。前記トナー画像が転写された用紙は、定着装置８に向けて搬送され、定着されて記録紙として排出される。また、前記用紙にトナー画像を転写した後で、感光体ドラムに付着して残留するトナー等は、メモリ除去部材１４のブラシにより掻き乱されて、付着力が弱められて一様に分散された後で、帯電ブラシ１５により所定の電位に帯電される。
【００１４】
前記現像器ユニット２０においては、トナーホッパ２２の内部に収容しているトナーを、軸２３ａに設けたパドル２３により攪拌しながら、供給ローラ２４に向けて送り出すように動作させるもので、感光体ドラム１２に対応させて配置する現像ローラ２５により、トナーを供給するように組み合わせている。そして、前記供給ローラ２４と現像ローラ２５の間でトナーを摺擦しながら、所定の電位を印加してトナーを帯電させて、現像ローラ２５の表面に付着させ、ブレード部材２９により薄層として形成する。前記現像ローラ２５に担持されるトナーは、感光体ドラム１２の静電潜像に向けて供給されるが、その後に現像ローラの表面に残留するトナーは、供給ローラ２４との間で、新規に供給されるトナーと混合されて再び帯電作用が付与され、現像領域に向けて供給される。
【００１５】
前記画像形成装置において、感光体ドラム１２の上部に配置している書込み装置１６は、図２以降に説明するように構成されている。なお、以下の説明において、書込み装置１６は、レンズ集合体（セルフォックレンズ）とＬＥＤ装置（ＬＥＤ基板およびＬＥＤチップ）とを組み合わせて一体のものが、一般には用いられる。が、以下に示す実施例では、基本的には、固定位置に設けるセルフォックレンズと、主走査方向に移動可能に設けられるＬＥＤ装置とを組み合わせた装置で説明する。
【００１６】
前記書込み装置１６は、図２に簡略化して説明するように、感光体ドラム１２に対して、時計方向に回転されるその回転方向に、帯電器１５に続いて書込み装置１６を配置し、その下流側には現像装置の現像ローラ２５を設けている。そして、感光体ドラム１２の下部の転写位置には、前記転写ローラ１７を設けて、用紙搬送路内を搬送されてくる用紙にトナー画像を転写するような、一連の帯電・静電潜像形成・トナー画像形成・転写の一連の作用を行う。
【００１７】
前記感光体ドラム１２に画像情報を書き込む書込み装置１６は、図３に示すように、感光体ドラムに対して所定の間隔を介して、画像形成装置の記録部のフレームに固定保持されるレンズ集合体３０と、前記レンズ集合体３０の上部に設けるＬＥＤ装置３５とを組み合わせて構成している。前記レンズ集合体３０は、図４に示すように、所定の長さで小径の棒状レンズ（レンズ集合体）３１を多数本、１列または複数列に並べて構成しているもので、従来のセルフォックレンズ装置と同様に構成されてものを用いている。
【００１８】
また、前記ＬＥＤ装置３５は、多数個のＬＥＤチップ３７………を、所定の間隔を介して１列、または複数列状に基板３６に配置して構成しているもので、前記基板３６にはＬＥＤチップ３７……のそれぞれに給電する給電系統を設けている。なお、前記ＬＥＤ装置３５において、基板３６に取付けるＬＥＤチップ３７……は、従来のＬＥＤ装置のように、１列または２列状に、多数のＬＥＤチップ３７……を密集させた状態で配置する必要はなく、従来のＬＥＤ装置よりはＬＥＤチップの配置間隔を粗く設定しても良いものである。また、前記ＬＥＤ装置３５に対して、往復移動手段、または振動手段を設けておき、駆動機構に設定した所定の振幅と振動数にしたがって、前記ＬＥＤ装置３５に対して振動／揺動を付与する。前記駆動手段としては、偏心カム３８とスプリング３８ａを基板３６の両端部に各々対向させるように配置して、基板３６を図の左右方向に振動させながら、ＬＥＤチップ３７……のそれぞれに対して、画像情報にもとづいた発光信号を付与し、感光体ドラム１２にドット状の画像の書込みを行う。
【００１９】
前記レンズ集合体３０とＬＥＤ装置３５とを見合わせた書込み装置１６において、図４（ｂ）に示すように、レンズ集合体３０に設けるレンズ単位体３１……は、従来の装置の場合と同様に、１列または２列状に多数のレンズ単位体３１を密集させるように配置している。前記レンズ集合体３０に対応させて、感光体ドラム１２と反対側に位置させるＬＥＤ装置３５は、図４（ａ）に示すように、基板３６に対して一定の間隔を介してＬＥＤチップ３７……を列状に配置している。なお、前記ＬＥＤチップ３７の大きさに対して、レンズ集合体３０のレンズ単位体３１は大径のものとして構成されているものである。そして、図５に説明するように、１つのレンズ単位体に対して複数のＬＥＤチップの光が入射された場合にも、符号３７、３７ａ…として示すように、異なる位置から入射される光は、レンズ単位体３１を通って感光体ドラム１２の表面の結像点３２、３２ａ…のように焦点を結び、ドット状に書込みされる。
【００２０】
前記図２に示すような、感光体ドラム１２に配置するＬＥＤ装置３５においては、図６に示すような制御装置を設けて、画像情報にもとづいた書込みの動作を行うことができる。前記図６に示す例において、感光体ドラム１２を駆動するモータ４１からの情報は、副走査方向の感光体の移動情報が得られるものであり、ＬＥＤ装置３５を移動させる駆動手段３８の情報は、主走査方向の制御情報が得られる。そこで、前記副走査方向分析回路４２と主走査方向分析回路４３からの情報を、書込み装置における制御情報として用い、制御装置４０に入力される画像情報を主・副走査情報として分析し、その分析された情報にしたがって、ＬＥＤドライバー４６に向けて出力する。したがって、前記感光体ドラム１２に対してＬＥＤ装置３５から書き込まれる画像情報は、前記感光体ドラム１２の回転の情報に対応させたマトリックスとして分解され、その情報にしたがって、感光体ドラムに書き込むようにしている。
【００２１】
なお、前記実施例においては、ＬＥＤ装置３５を所定の振幅で振動させるような手段を用いているが、前記ＬＥＤ装置を振動させる手段に組み合わせて、レンズ集合体３０に対しても所定の振幅と振動数で、往復移動させる手段を組み合わせても良い。そして、そのように、レンズ集合体に対しても振動を付与する手段を設けた場合には、その振動数と振幅にもとづいた情報を制御装置に入力して、ＬＥＤ装置３５の振動情報とを加味して、感光体ドラムに書き込むための結像点の位置決めを行い、ＬＥＤドライバー４６に対する電圧の印加作用を制御することが可能である。
【００２２】
【発明の効果】
前述したように、ＬＥＤチップの配列を画像解像度よりも粗くしたものを用い、そのＬＥＤヘッドを感光体ドラムの主走査方向に振動／往復移動させながら、ＬＥＤチップを発光させることにより、感光体ドラムに書き込む画像情報を、非常に高解像度に設定することが可能である。また、ＬＥＤチップを複数列配置する等の手段を用いることにより、主走査方向の書込みピッチを粗くしても、結局は高解像度の装置としての機能を発揮できるので、高画質の記録紙を作成することが可能となる。そして、比較的製作コストが低い機構により、ＬＥＤチップを密集させた状態の書込み手段を用いなくても、高速で高解像度の画像形成装置として構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の一般的な構成の説明図である。
【図２】感光体ドラムの周囲に配置する部材の説明図である。
【図３】書込み装置の説明図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）はレンズ集合体とＬＥＤ装置の構成の説明図である。
【図５】レンズ集合体に対するＬＥＤチップの位置と書込み位置の関係の説明図である。
【図６】制御装置の説明図である。
【符号の説明】
１    画像形成装置、  ２    給紙部、  ３    給紙トレイ、
４    給紙ローラ、  ５    用紙搬送路、  ５ａ・５ｂ    搬送ローラ装置、
６    手差しトレイ、  ７    記録部、  ８    定着装置、
９    排出ローラ装置、  １０    感光体ユニット、
１１    ユニットフレーム、  １２    感光体ドラム、
１４    メモリ除去部材、  １５    帯電部材、  １６    書き込み装置、
１７    転写ローラ、  ２０    現像器ユニット、
２１    ユニットフレーム、  ２２    トナーホッパ、  ２３    パドル、
２４    供給ローラ、  ２５    現像ローラ、  ２６    ブレード取付部、
２９    ブレード、  ３０    レンズ集合体、  ３１    レンズ単位体、
３２    結像点、  ３５    ＬＥＤ装置、  ３６    基板、
３７    ＬＥＤチップ、  ３８    駆動手段、  ４０    制御装置、
４１    ドラム回転情報出力器、  ４２・４３    分析回路、
４５    画像情報設定回路、  ４６    ＬＥＤドライバー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005007626.tif 000007
【図６】
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